Come scegliere un trasformatore di uscita

Tramite: O2O 08/11/2018
Difficoltà: media
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Introduzione

Chi si cimenta nella difficile arte di modificare o riparare un amplificatore già sa che c'è un elemento che riempie sempre di dubbi. Se l'amplificatore è a valvole, sia single ended che pushpull, nella stragrande maggioranza dei casi, c'è da affrontare la scelta del trasformatore d'uscita, a meno che non ci si trovi sotto mano un amplificatore OTL, con il suo folle consumo di potenza a fronte di un rendimento acustico di poche watt. Quello che non tutti sanno è che il trasformatore è indispensabile per poter godere di un buon volume, a causa dell'impedenza elevatissima di uscita delle valvole, che impedisce di attaccarle direttamente ad un altoparlante. Vedremo un po' di teoria e qualche valore utile, oltre alle formule, in modo tale da decidere come scegliere un trasformatore di uscita.

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Occorrente

  • Amplificatore valvolare
  • Valvole termoioniche di potenza
  • Tester
  • Trasformatore 220v/24v AC
  • Guanti di gomma isolati
  • Pedana isolata
  • Scarpe di gomma isolanti
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Carico riflesso

Premettiamo che il trasformatore di uscita somiglia ad un normale trasformatore, ma svolge una funzione sottilmente differente. Partendo dal caso semplice del single ended, ossia il tipo di amplificatore in cui la valvola eroga sempre potenza al carico (anche se questa è una semplificazione molto grossolana), vediamo le formule. Il trasformatore presenta un primario ed un secondario, fili di rame isolato avvolti intorno ad un nucleo di lamine di ferro con caratteristiche apposite. I due stadi differiscono per numero di spire, senso di avvolgimento, e diametro del filo. Limitandoci al numero di spire, diciamo che il primario ne ha N1 e il secondario N2. Sul primario imponiamo una tensione AC di valore V1 ed essendo un trasformatore, sul secondario troviamo V2. La relazione matematica è semplice e vale: N1/N2=V1/V2. Questa formula è vera se non consideriamo i carichi presenti, ma si può considerare valida in condizioni "ordinarie". Siano Z1 e Z2 le impedenze viste dal primario e dal secondario. Con un po' di calcoli, si ottiene una relazione che è Z1/Z2=(N1/N2)^2 . Questa è la relazione fondamentale per il calcolo dell'impedenza.

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Impedenza vista

Con la relazione vista sopra, possiamo scegliere quanto può valere l'impedenza di un altoparlante, data la valvola e il trasformatore. Il trasformatore si testa in maniera molto rozza applicando un valore di corrente alternata ragionevolmente basso, per esempio 24v al primario e leggendo sul secondario la tensione d'uscita. I due valori applicati nelle formule mi forniscono la relazione. A questo punto cerco sulla scheda della valvola la sua impedenza anodica e la applico alla formula come impedenza primaria, e trovo il valore della secondaria. Inutile sperare che si tratti di un valore preciso, come 4/8/16, ma è sufficiente che sia ragionevolmente vicino, ad esempio 4,6ohm per considerarlo adatto. La regola è sempre quella di arrotondare per eccesso, quindi, per esempio 6,3ohm implica che l'altoparlante dovrà essere, per sicurezza da 8ohm standard.

Continua la lettura
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Tipi di trasformatore

I tipi di trasformatore sono parecchi, ma si possono riassumere in single-ended, push-pull, ultralineari e asimmetrici. In parole povere, i single-ended, diffusi negli hi-fi sono molto simili a normali trasformatori, con un primario ed un secondario, ed un totale di 4 boccole, e pilotano una sola valvola, o più valvole in parallelo, tutte identiche. Push-pull, per i classe AB, sono destnati a grandi potenze, ed hanno due primari, uno per le valvole che tirano e uno per quelle che spingono, in alternanza. Gli Ultralineari presentano invece più tap intermedi sul primario, in modo tale da sfruttare zone specifiche di funzionamento della valvola ed avere il minimo possibile di distorsione armonica. Infine gli asimmetrici sono Push-Pull con primari diversi, in modo da usare valvole diverse per spingere e tirare. I trasformatori, poi, in generale, presentano molte uscite disponibili per attaccare altoparlanti con impedenze differenti.

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Consigli

Non dimenticare mai:
  • Ricordate che state toccando cose in alta tensione, quindi prestate la massima attenzione
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